高动态范围外部时间门控光子计数光时域反射测量
仪器与探测器
2020-01-08 v4 光学
量子物理
摘要
单光子探测器（SPD）由于其死时间而具有最大计数率，这导致光子计数光时域反射测量（PC-OTDR）的动态范围随监测光纤长度的增加而减小。为了进一步提高 PC-OTDR 的动态范围，我们提出并演示了一种外部时间门控方案。该外部时间门控方案通过使用高速光开关（即 Mach-Zehnder 干涉仪）来调制背向传播光信号，从而允许仅由 SPD 监测光纤的特定段。首先通过理论分析和仿真检验了所提方案的可行性；然后我们在运行于 800 nm 波段的实验性 PC-OTDR 测试平台上进行了实验演示。在我们的研究中，在具有 50 ns 外部门控的 70 米长 PC-OTDR 系统中实现了 30.0 dB 的动态范围，与无门控操作相比动态范围提升了 11.0 dB。此外，凭借提升的动态范围，通过 30 秒的累积成功检测到 0.37 dB 的损耗事件，而如果没有门控操作则无法识别该事件。我们的方案为开发具有高动态范围的 PC-OTDR 系统开辟了途径。
引用
@article{arxiv.1907.05948,
title = {High Dynamic Range Externally Time-gated Photon Counting Optical Time-domain Reflectometry},
author = {Bin Li and Guangwei Deng and Ruiming Zhang and Zhonghua Ou and Heng Zhou and Yun Ling and Yunxiang Wang and You Wang and Kun Qiu and Haizhi Song and Qiang Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.05948},
year = {2020}
}
备注
7 pages,8 figures